(57)【要約】【課題】大きな設置スペースを必要とすることなく被処理材の処理効率を向上でき、被処理材を均一に加熱でき、発塵を低減できる熱処理装置を提供する。【解決手段】横向きに開口する出入り口15を有する炉体２と、支持部材４に支持された被処理材３が上下方向軸まわりに周回するように支持部材４を上下方向軸まわりに旋回させる駆動装置と、被処理材３の熱風循環による加熱装置とを備える。その周回により被処理材３が出入り口15を通って炉体２に出入りするように、支持部材４の炉体２に対する位置が定められている。炉体２の外部において被処理材３の支持部材４による支持と支持解除が可能とされている。支持部材４による被処理材３の支持位置の周方向間に配置される遮断部材61が、支持部材４と同行旋回すると共に、その旋回により出入り口15を通って炉体２に出入りする。遮断部材61は、出入り口15の通過時に、熱風の炉体２外への流れを阻止可能である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横向きに開口する出入り口を有する炉体と、
被処理材の支持部材と、
その被処理材を炉体内で加熱する加熱装置と、
その支持部材により支持された被処理材が上下方向軸まわりに周回するように、その支持部材を上下方向軸まわりに旋回させる駆動装置とを備え、
その支持部材により被処理材が周方向に間隔をおいた複数位置において支持され、
その周回により被処理材が前記出入り口を通って炉体に出入りするように、その支持部材の炉体に対する位置が定められ、
その炉体の外部において、その被処理材の支持部材による支持と支持解除が可能とされ、前記加熱装置は炉体内で熱風を循環させることで被処理材を加熱するものとされ、
その支持部材による被処理材の支持位置の周方向間に配置される遮断部材が、その支持部材と同行旋回すると共に、その旋回により前記出入り口を通って炉体に出入りするように設けられ、
その遮断部材は、その出入り口の通過時に、炉体内の熱風の炉体外への流れを阻止可能である熱処理装置。
【請求項２】
その被処理材は孔を有し、
その支持部材は、その孔に挿入される支持部を有し、
その被処理材は、その孔の内周を介して支持部により吊り下げ状に支持される請求項１に記載の熱処理装置。
【請求項３】
その支持部は、その支持部材から横方向に延びるように設けられ、その横方向に並列する複数の被処理材を吊り下げ状に支持可能である請求項２に記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記加熱装置は、熱風を前記支持部に支持された被処理材に上下方向に沿って吹き付けられるように循環させ、
前記支持部に、その熱風の通過路が形成されている請求項１〜３の中の何れかに記載の熱処理装置。
【請求項５】
その遮断部材は上下方向に沿う整流面を有し、その整流面に沿い前記加熱装置により循環される熱風が流動する請求項１〜４の中の何れかに記載の熱処理装置。
【請求項６】
その支持部材は間欠的に旋回され、
その旋回の停止時に、その複数の支持位置の中の一部において支持された被処理材は炉体外に配置されると共に残部において支持された被処理材は炉体内に配置される請求項１〜５の中の何れかに記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体用各種基板等の熱処理に適した熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク基板等の被処理材に対して焼成等の熱処理を行う場合、複数の被処理材をマガジンラックに収納した状態で、ウォーキングビーム式連続炉、チェーンコンベヤ式連続炉、バッチ炉等により加熱していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、ウォーキングビーム式連続炉やチェーンコンベヤ式連続炉は、被処理材を一方向に搬送するものであるため、その搬送方向において大きな設置スペースを必要とする。また、炉内への被処理材の投入と取り出しを異なる場所で行う必要があり、投入のためのローディング機構と取り出しのためのアンローディング機構が個別に必要になり、設備コストや設備スペースが増大する。また、バッチ炉では各バッチ毎に被処理材の炉体への出し入れが必要であるため、処理効率が低下する。
【０００４】
また、炉体内で被処理物をマガジンラックにより支持する場合、マガジンラックの耐熱性が低いと熱処理最高温度が制約され、マガジンラックの熱容量が大きいと被処理材の加熱時間が長くなると共に温度分布不良が生じる。また、被処理材をマガジンラックにより支持すると、被処理材の外周部に傷等の不良が発生する上に蓄熱ロスが大きくなるおそれがある。さらに、炉体内で加熱されたマガジンを再利用するための回収や発塵防止のための清掃等のために専用の取り扱い機構が必要になり、構造が複雑になる。
【０００５】
本発明は上記問題を解決することのできる熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の熱処理装置は、横向きに開口する出入り口を有する炉体と、被処理材の支持部材と、その被処理材を炉体内で加熱する加熱装置と、その支持部材により支持された被処理材が上下方向軸まわりに周回するように、その支持部材を上下方向軸まわりに旋回させる駆動装置とを備え、その支持部材により被処理材が周方向に間隔をおいた複数位置において支持され、その周回により被処理材が前記出入り口を通って炉体に出入りするように、その支持部材の炉体に対する位置が定められ、その炉体の外部において、その被処理材の支持部材による支持と支持解除が可能とされ、前記加熱装置は炉体内で熱風を循環させることで被処理材を加熱するものとされ、その支持部材による被処理材の支持位置の周方向間に配置される遮断部材が、その支持部材と同行旋回すると共に、その旋回により前記出入り口を通って炉体に出入りするように設けられ、その遮断部材は、その出入り口の通過時に、炉体内の熱風の炉体外への流れを阻止可能であることを特徴とする。
本発明の構成によれば、支持部材に支持された被処理材は支持部材の旋回により炉体に出入りするので、炉体外に位置する被処理材を冷却したり、支持部材による支持を解除して回収できる。また、被処理材を炉体外において支持部材により支持させた後に炉体内に位置させて加熱できる。さらに、炉体外での被処理材の支持部材による支持と支持解除を同一場所あるいは互いに近接した場所で行うことが可能になり、被処理材を支持部材に支持させる機構と支持部材による支持を解除する機構とを単一機構により構成することもできるし、スループットの向上のために別個の機構により構成することもできる。また、炉体内で周回する被処理材を均一に加熱できる。さらに、その出入り口から炉体内の熱が逃げるのを遮断部材により防止でき、その遮断部材は支持部材と同行旋回するので専用の駆動機構が不要であり誤動作等のトラブルがなく、その出入り口を開閉する専用の開閉機構が不要であるため構造が複雑化することはなく、さらに、そのような専用の開閉機構を設ける必要がないので発塵がない。
【０００７】
その被処理材は孔を有し、その支持部材は、その孔に挿入される支持部を有し、その被処理材は、その孔の内周を介して支持部により吊り下げ状に支持されるのが好ましい。被処理材を吊り下げ状に支持することで、被処理材の保持用マガジンラック等が不要になるので、構造を複雑化することなく、熱処理最高温度の制約をなくし、加熱時間を短縮し、温度分布の均一性を向上できる。
【０００８】
その支持部は、その支持部材から横方向に延びるように設けられ、その横方向に並列する複数の被処理材を吊り下げ状に支持可能であるのが好ましい。これにより、複数の被処理材を一挙に熱処理できる。
【０００９】
その加熱装置は、熱風を前記支持部に支持された被処理材に上下方向に沿って吹き付けられるように循環させ、その支持部に、その熱風の通過路が形成されているのが好ましい。これにより、熱風の流れが乱れるのを防止し、より均一に被処理材を加熱できる。
【００１０】
その遮断部材は上下方向に沿う整流面を有し、その整流面に沿い前記加熱装置により循環される熱風が流動するのが好ましい。これにより、熱風の流れが乱れるのを防止し、より均一に被処理材を加熱できる。
【００１１】
その支持部材は間欠的に旋回され、その旋回の停止時に、その複数の支持位置の中の一部において支持された被処理材は炉体外に配置されると共に残部において支持された被処理材は炉体内に配置されるのが好ましい。これにより、炉体内で被処理材の熱処理を行うと同時に、炉体外で処理済の被処理材を支持部材から取り外し、未処理の被処理材を支持部材により支持させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、大きな設置スペースを必要とすることなく処理効率を向上でき、被処理材を熱処理最高温度の制約なく短時間で均一に加熱でき、省電力化でき、さらに発塵を低減でき、電子部品等の熱処理に適した熱処理装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１〜図３を参照して本発明の比較例を説明する。
図１〜図３に示す熱処理装置１は、炉体２と、被処理材３の支持部材４と、その被処理材３を炉体２内で加熱する加熱装置５と、その支持部材４の駆動装置６とを備える。
【００１４】
その炉体２は架台７上に設けられ、その内部は上壁１１、底壁１２および第１〜第８側壁部１３ａ〜１３ｈを連ねることで構成される周壁１３により囲まれる。各側壁部１３ａ〜１３ｈは正面視方形で、相隣接する側壁部は互いに直交するように配置され、横幅最大の第１側壁部１３ａの一端に、横幅が２番目に大きな第２側壁部１３ｂの一端が連なり、第２側壁部１３ｂの他端に横幅が３番目に大きな第３側壁部１３ｃの一端が第１側壁部１３ａに対向するように連なり、第３側壁部１３ｂの他端に第４側壁部１３ｄの一端が第１側壁部１３ａに近接する方向に延びるように連なり、第４側壁部１３ｂの他端に第５側壁部１３ｅの一端が第２側壁部１３ｂから離れる方向に延びるように連なり、第５側壁部１３ｅの他端に第６側壁部１３ｆの一端が第１側壁部１３ａに近接する方向に延びるように連なり、第６側壁部１３ｆの他端に第７側壁部１３ｇの一端が第２側壁部１３ｂから離れる方向に延びるように連なり、第７側壁部１３ｇの他端と第１側壁部１３ａの他端とに第８側壁部１３ｈが連なる。
【００１５】
その炉体２に横向きに開口する出入り口１５が、その第４側壁部１３ｄ〜第７側壁部１３ｇに亘り形成されている。
【００１６】
その支持部材４は、炉体２内で上下方向軸中心に旋回可能に支持される支柱２１と、この支柱２１の上端に同行回転可能に取り付けられた旋回盤２２と、この旋回盤２２に同行回転可能に取り付けられた複数のロッド状支持部２３とを有する。
【００１７】
それら支持部２３は、支持部材４の旋回軸まわりに周方向の等間隔をおいて配置されている。また、各支持部３は、それぞれ支持部材４の旋回軸から放射方向に延びることで、その支持部材４から横方向に延びる。図４（１）に示すように、各支持部２３は、相対向する一対の側板２３ａと、両側板２３ａの下端を連結する底板２３ｂとを有するように板材から曲げ成形され、各側板２３ａの上部に、その放射方向に間隔をおいて並列する複数の溝２３ａ′が形成されている。
【００１８】
その被処理材３は例えばハードディスク基板であって中心孔３ａを有し、その中心孔３ａに上記支持部２３が挿入される。これにより、その被処理材３は中心孔３ａの内周を介して支持部２３により、周方向に間隔をおいた複数位置において吊り下げ状に支持される。また、各支持部２３は複数の被処理材３の中心孔３ａに挿入され、上記複数の溝２３ａ′に被処理材３が上記放射方向に間隔をおいて並列するように嵌め合わされることで、その放射方向に並列する複数の被処理材３を吊り下げ状に支持可能である。その溝２３′の形状や寸法は被処理材３のサイズに応じて定めればよい。また、その溝２３′の側面視形状はＶ字形状とされ、そのＶ字の角度は被処理材３の振れを規制できるように設定するのが好ましく、その振れ規制により被処理材３が互いに衝突して傷つくのを防止できる。
【００１９】
その加熱装置５は、炉体２内で熱風を循環させることで被処理材３を加熱する。すなわち、その炉体２の内部に内壁３１が設けられ、この内壁３１により炉体２の内部は処理室３２と、ヒータ室３３と、ブロア室３４とに区画されている。その処理室３２の内部に上記支持部２３が配置され、そのヒータ室３３にヒータ３５が設けられ、そのブロア室３４にブロア３６の翼３６ａが設けられ、その翼３６ａの回転駆動モータ３６ｂは炉体２外に取り付けられる。また、その処理室３２とブロア室３４との間に介在する耐熱性フィルター３７が設けられる。その内壁３１における処理室３２の上部３２ａと下部３２ｂとを構成する部分に、複数の通風口３８が形成されている。その処理室３２は、下部３２ｂに形成された通風口３８を介してヒータ室３３に連なり、上部３２ａに形成された通風口３８とフィルター３７を介してブロア室３４に通じる。なお、その通風口３８の開度は変更調節可能とされているのが好ましい。
【００２０】
図１において矢印で示すように、そのヒータ室３３においてヒータ３５により加熱された炉体２内の雰囲気は、そのブロア３６によりヒータ室３３からブロア室３４に至り、次にフィルター３７、通風口３８を介して処理室３２に至り、その処理室３２において支持部２３により支持された被処理材３に上下方向に沿って吹き付けられる熱風となり、しかる後に通風口３８を介してヒータ室３３に還流する。その炉体２内の雰囲気としては、例えば空気や窒素を用いることができる。
【００２１】
上記駆動装置６は架台７に内蔵されたモータ４１と、そのモータ４１の制御装置（図示省略）とを有し、その制御装置からの信号によりモータ４１は支持部材４を上下方向軸まわりに間欠的に旋回させる。その旋回方向は、図３において矢印で示すように一方向とされているが、旋回方向を逆転可能にしてもよい。その旋回により支持部２３により支持された被処理材３は上下方向軸まわりに周回する。この周回により被処理材３が上記出入り口１５を通って炉体２に出入りするように、その支持部材４の炉体２に対する位置が定められている。その支持部材４の旋回中心は炉体２内に配置され、その旋回の停止時に、複数の支持部２３の中の一部は炉体２外に配置され、残部は炉体２内に配置される。これにより、支持部材４による複数の支持位置の中の一部において支持部２３により支持された被処理材３は炉体２外に配置されると共に、残部において支持部２３により支持された被処理材３は炉体２内に配置される。
【００２２】
その炉体２の外部において、その被処理材３の支持部材４による支持と支持解除が可能とされている。すなわち、炉体２の外部に位置する支持部２３に被処理材３を中心孔３ａを介して嵌め合わせることで、支持部材４により被処理材３を支持でき、その支持部２３から被処理材３を引き抜くことで支持を解除できる。その被処理材３の支持と支持解除は、図５に示すようなケース５１を用いることで効率良く行うことができる。そのケース５１は、複数の被処理材３を各中心孔３ａが同心になるように間隔をおいて並列させた状態で保持するもので、その並列方向を前後方向として前後面と上面とが開放されている。これにより、そのケース５１により保持された複数の被処理材３を、そのケース５１の前後移動により各中心孔３ａを介してまとめて支持部２３に嵌め合わせ、しかる後にケースを下方移動させることで、支持部２３に支持させることができる。また、支持部２３により支持された複数の被処理材３を、下方からケース５１を上方に移動させることで支持し、しかる後にケースを後方移動させることでまとめて支持部２３から引き抜くことができる。そのケース５１の移動は公知のマニピュレータやロボット等を用いて行うことができる。また、炉体２外での被処理材３の支持部材４による支持と支持解除を同一場所で行うことが可能であるので、被処理材３を支持部材４に支持させる機構と支持部材４による支持を解除する機構とを単一機構により構成することが可能である。
【００２３】
上記構成によれば、支持部材４に支持された被処理材３は支持部材４の旋回により炉体２に出入りするので、炉体２外に位置する時に冷却し、支持部材４による支持を解除して回収できる。また、炉体２外において被処理材３を支持部材４により支持させた後に、炉体２内に位置させることで加熱できる。さらに、炉体２内で被処理材３の熱処理を行うと同時に、炉体２外で処理済の被処理材３を支持部材４から取り外し、未処理の被処理材３を支持部材４により支持させることができる。その被処理材３を中心孔３ａを介して支持することで、構造を複雑化することなく、熱処理最高温度の制約をなくし、加熱時間を短縮し、温度分布の均一性を向上できる。また、その支持部２３の支持部２３により複数の被処理材３を吊り下げ状に支持可能であるので、複数の被処理材３を一挙に熱処理できる。さらに、熱風を循環させることで炉体２内で周回する被処理材３を均一に加熱できる。また、フィルター３７を介することで清浄度の高い熱風を被処理材３に吹き付けることができ、被処理材３として電子部品の熱処理に適したものにできる。
【００２４】
図６〜図８は本発明の実施形態を示す。上記比較例との相違は、支持部材４による被処理材３の支持位置の周方向間、すなわち支持部２３の周方向間に遮断部材６１が配置される点にある。その遮断部材６１は、その支持部材４と同行旋回すると共に、その旋回により前記出入り口１５を通って炉体２に出入りするように設けられている。その遮断部材６１の一端側は板状であって、その出入り口１５の通過時に、その出入り口１５を略閉鎖することで炉体２内の熱風の炉体２外への流れを実質的に阻止できる。また、その遮断部材６１の一端側の旋回方向前後側の面は上下方向に沿う整流面６１ａとされ、その整流面６１ａに沿って加熱装置５により循環される熱風が流動する。その遮断部材６１による出入り口１５の閉鎖領域は可及的に大きくされ、その遮断部材６１は外周は出入り口１５の内周に略沿う形状に成形されるのが好ましい。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、その出入り口１５から炉体２内の熱が逃げるのを遮断部材６１により防止でき、その遮断部材６１は支持部材４と同行旋回するので専用の駆動機構が不要であり誤動作等のトラブルがなく、その出入り口１５を開閉する専用の開閉機構が不要であるため構造が複雑化することはなく、さらに、そのような専用の開閉機構を設ける必要がないので発塵がない。また、その遮断部材６１の整流面６１ａに沿って熱風が流動するので、その熱風の流れが乱れるのを防止し、より均一に被処理材を加熱できる。他は上記比較例と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００２６】
図４の（２）は本発明の変形例を示す。上記実施形態との相違は、各支持部２３において底板２３ｂをなくし、一対の側板２３ａの間を熱風の通過路２３′とした点にある。これにより、加熱装置５により被処理材３に上下方向に沿って吹き付けられる熱風は、その通過路２３を通るので流れが乱れるのが防止され、被処理材３をより均一に加熱できる。他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００２７】
本発明は上記実施形態や変形例に限定されない。例えば、上記実施形態では支持部材の旋回中心は炉体内に位置されたが炉体外に位置されてもよい。被処理材は中心以外の位置に孔を有するものであってもよく、また、その孔に挿入される支持部により被処理材を吊り下げ状に支持できれば、その孔の内周は閉じることなく部分的に開いてもよい。さらに、被処理材を中心孔を介することなく収納ケース等を介して支持部材により支持してもよく、この場合、被処理材として中心孔を有さない熱処理装置にも本発明を適用できる。支持部材の間欠回転角度や回転速度は特に限定されず、熱処理条件に応じて任意の角度ずつ（例えば２０度ずつ）、任意の時間だけ回転を停止させつつ間欠的に移動させればよい。また、支持部材による被処理材の支持位置の数や、各支持部により支持する被処理材の数は特に限定されず、その支持部の着脱により増減できるようにしてもよい。また、支持部材により支持された被処理材を炉体外において冷却する機構を別途設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の比較例の熱処理装置の部分破断正面図
【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図
【図３】本発明の比較例の熱処理装置の要部の斜視図
【図４】（１）は本発明の実施形態の支持部の斜視図、（２）は本発明の変形例の支持部の斜視図
【図５】本発明の実施形態のケースの斜視図
【図６】本発明の実施形態の熱処理装置の部分破断正面図
【図７】図６のＶＩＩ‐ＶＩＩ線断面図
【図８】本発明の実施形態の熱処理装置の要部の斜視図
【符号の説明】
【００２９】
１  熱処理装置
２  炉体
３  被処理材
４  支持部材
５  加熱装置
６  駆動装置
１５  出入り口
６１  遮断部材
【図１】
2005147661.tif 000003
【図２】
2005147661.tif 000004
【図３】
2005147661.tif 000005
【図４】
2005147661.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005147661.tif 000008
【図７】
2005147661.tif 000009
【図８】
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